综述:机动车安全 —— 技术与立法是否发挥了作用?

【字体: 时间:2025年04月09日 来源:Current Trauma Reports 1.5

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  本文聚焦机动车安全问题,回顾了机动车技术与立法的发展历程。指出安全带、安全气囊等技术及相关立法对降低死亡率有积极作用,但近年来死亡率上升。认为汽车制造商、驾驶员、执法部门和政府协同努力,才能应对这一挑战。(MVC:机动车碰撞)

  ### 机动车安全现状与研究背景
机动车碰撞(MVC)是美国 54 岁以下人群的主要死因。2021 年,美国约有 42915 人死于机动车事故,且死亡率较以往有所上升,引发了人们对相关安全措施有效性的质疑。

机动车安全技术的发展


  1. 安全带的演进:安全带是汽车安全史上极具影响力的创新。1885 年,爱德华?克拉霍恩首次为安全带申请专利,旨在保障纽约出租车乘客的安全。20 世纪 30 年代,克莱尔?斯特赖斯医生因注意到车祸中颅面损伤增多,促使汽车制造商关注安全带。到 20 世纪 50 年代,越来越多汽车制造商将安全带作为标准配置,1968 年美国联邦政府强制新车配备安全带。
    • 安全带类型及效果:最初的安全带是两点式(lap belt),仅约束乘客腰部。后来发展出三点式(lap and shoulder belt),能将碰撞时乘客的惯性力分散到肩部、胸部和骨盆。研究表明,三点式安全带相比两点式,可使腹部受伤风险降低 52%,头部受伤风险降低 47%。例如,15 岁以下儿童使用两点式安全带时腰椎骨折的几率比使用三点式高 9 倍(95% CI 1.2–68.4)。而且,安全带能显著降低死亡率,对乘用车乘客和轻型卡车乘客分别可降低 45% 和 60% 的死亡风险,还能减少 50% 的重伤风险。多项研究也证实,使用安全带结合安全气囊,可进一步降低死亡率。

  2. 安全气囊的发展:安全气囊的发明可追溯到 1953 年,美国海军工业工程师约翰?赫特里克试图开发一种汽车 “安全缓冲组件”。早期设计经多次改进,20 世纪 70 年代初才正式应用于量产车。机械工程师艾伦?布里德在 20 世纪 60 年代的设计改进起到关键作用,他发明的机电碰撞检测传感器能使安全气囊在 30 毫秒内充气。
    • 安全气囊类型及效果:现代汽车主要有前安全气囊和侧安全气囊。1998 年,美国联邦政府强制新车配备前安全气囊。研究显示,安全气囊的使用能降低死亡率,但不同年龄和性别群体受益程度不同,男性和年轻成年人在佩戴安全带时使用安全气囊受益最大。侧安全气囊能有效预防侧面碰撞时的头部和上半身创伤,包括侧撞安全气囊和帘式安全气囊。研究表明,使用头部保护侧气囊可使驾驶员死亡率降低 37%(轿车)和 52%(SUV),仅保护躯干的侧气囊也能降低相应的死亡率。

  3. 其他安全技术
    • 先进驾驶辅助技术(ADA):多数汽车碰撞由人为错误导致,ADA 技术应运而生,包括倒车摄像头、前碰撞预防、车道保持辅助和盲区检测等功能。这些技术通过整合转向、车速和环境危险数据为驾驶员提供建议。预计到 2026 年,美国超过 50% 的注册车辆将配备某种形式的 ADA 技术。研究预测,ADA 技术每年可预防 169 万起伤害和 20841 起死亡。
    • 可溃缩转向柱:正面碰撞时,固定的转向柱会对驾驶员造成严重伤害。为解决这一问题,工程师开发了可溃缩转向柱,在碰撞时可分离并向内伸缩,吸收能量,减少对驾驶员头部和胸部的冲击。2022 年,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)鉴于其良好数据,建议将可溃缩转向柱纳入所有新生产车辆的正面碰撞安全标准。
    • 安全玻璃:挡风玻璃破碎会对车内人员造成严重威胁,如玻璃碎片划伤和人员 ejection 等。钢化玻璃破碎后会变成小碎片,但可能导致挡风玻璃失去完整性;夹层玻璃中间有塑料夹层,破碎时能保持一定完整性,可防止人员 ejection,降低死亡率。尽管亨利?福特在 1927 年就首次引入夹层玻璃挡风玻璃,但由于汽车玻璃安全标准问题,其全面应用有所延迟。现代车辆大多采用钢化玻璃,不过研究显示 2002 - 2012 年车辆 ejection 率降低了 55.7%(p<0.01),对未来汽车安全创新有积极意义。


机动车安全相关立法


  1. 安全带立法:1968 年美国虽强制新车安装安全带,但此前安全带使用由乘客自行决定。后来出现了一级和二级安全带法,一级安全带法赋予执法人员权力,可直接对未系安全带的乘客开罚单;二级安全带法只有在车辆因其他原因被拦下时,才能对未系安全带行为开罚单。研究表明,一级安全带法比二级更有效,从二级转为一级执法的州,安全带使用率上升 14%,致命伤减少 8%。截至 2019 年,美国 34 个州实施一级安全带法,15 个州仍为二级,新罕布什尔州是唯一没有安全带立法的州。
  2. 安全气囊立法:与安全带不同,安全气囊无需驾驶员或乘客主动操作,被称为 “被动约束系统”。1998 年美国强制新车配备前安全气囊,效果显著,截至 2017 年,前安全气囊估计已挽救 50457 条生命。虽然目前没有针对侧安全气囊的普遍强制规定,但联邦法规对车辆乘员的头部和躯干安全有特定标准,这促使了安全气囊设计的不断改进。
  3. 酒驾相关立法:2020 年,30% 的机动车碰撞死亡事故与酒驾(AID)有关,给医疗系统带来巨大负担。1910 年纽约首次将酒驾定为犯罪,但当时 “醉酒” 定义不明确。1954 年 “呼气酒精测试仪” 发明后,酒驾执法得以有效实施。1983 年犹他州率先将法定血液酒精含量(BAC)限制从 0.10% 降至 0.08%,随后其他州纷纷效仿。2013 年美国国家运输安全委员会(NTSB)提议将 BAC 限制降至 0.05%,2017 年犹他州实施后,死亡率降低 18.3%。此外,一些州实施点火联锁机制,对酒驾定罪者强制安装,可有效降低酒驾相关死亡率和累犯率。

结论


随着安全带、安全气囊、先进驾驶辅助技术、可溃缩转向柱、安全玻璃等技术的发展,以及酒驾相关立法的完善,机动车出行的死亡率大幅下降。自 1913 年以来,机动车死亡率总体下降约 95%。然而,近 10 年机动车死亡率有所上升,可能与道路交通流量增加、疫情期间出行方式改变等因素有关。为应对这一趋势,汽车制造商、驾驶员、执法部门和各级政府需共同努力,如推广一级安全带法、持续改进安全气囊设计、普及先进驾驶辅助技术、加强酒驾立法执行等,以提升机动车出行的安全性。
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